Геометрия в медицине

Геометрия в медицине

Работу выполнила

ученица школы МАОУ «131»

9-в класса

Гавриленко Юлия

Руководитель – Белоножкина Маргарита Александровна

Г. Нижний Новгород

Цель проекта: исследовать возможности применения геометрии в вычислении параметров тела человека. Объект исследования: человек, его органы и части тела. Предмет исследования: профессия медицина и анатомия человека .

Для чего нужна геометрия в медицине?

Математика в медицине позволяет более точно проводить расчеты и исследования, ускорять процесс и качество лечения, и так как неправильное лечение может навредить человеку или даже привести к летальному исходу, математика позволяет провести все исследования предварительно на бумаге, а не во время лечения.

Находя информацию о связи геометрии с телом человека, я окунулась в целый мир удивительных открытий. Анатомия человеческого тела очень многогранна. В ней имеется множество различных элементов, отличающихся по местоположению, форме и составу .

Для того чтобы дать более точное описание органу, структуре или образованию, в 19 веке в анатомию были введены такие геометрические понятия, как оси и плоскости. Благодаря установленной таким образом симметрии человеческого тела, облегчилось понимание его строения.

Геометрия играет в анатомии человека и другую очень важную роль: Многие элементы тела человека получили свои названия из-за схожести с геометрической фигурой. Например, при классификации суставов человека по форме применялись ассоциации схожести с геометрическими фигурами: цилиндрический, эллипсовидный, шаровидный суставы из самого названия данных суставов уже можно получить представление об их форме.

Кроме того, геометрическая терминология присутствует в названиях органов, мышц, костей и т.д. Таким образом, в анатомической терминологии фигурирует очень много терминов, связанных с такой наукой, как геометрия.

Измерение конечностей, внутренних органов и тела нужно, чтобы:

изготовить протез поврежденных конечностей или внутренних органов. Например, инженеры разработали электронные протезы конечностей, а кардиохирурги могут проводить операции по замене сердечных клапанов протезами и давно занимаются созданием искусственного сердца.

выявить повреждения или болезни, такие как поликистоз почек (увеличение почек и кист), переломы, вывихи, растяжения (деформация). Составить правильный рацион питания (что немаловажно для ЗОЖ: рост, вес, возраст)

Эллипсоид Головной мозг

b. " width="640"

Объем данного эллипсоида находится по формуле:

V=4/3∙π∙a²∙b,

а – горизонтальная полуось,

b – вертикальная полуось,

π – число «пи», возьмем равным 3,1415.

Для сплюснутого эллипсоида, а b.

Формула Мостеллера

ППТ = )

ППТ – площадь поверхности тела м 2

Рост – рост, см

Вес – масса тела, кг

Основные размеры руки

Название части руки

Фигура

Большой палец

Размеры (в мм)

Цилиндр

Радиус = 9 мм

Высота = 65

Объем цилиндра находится по формуле:

V=π∙R²∙H,

π – число «пи»

R – радиус цилиндра;

Н – высота цилиндра.

Основные размеры плеча

Название части руки

Фигура

Предплечье

Усеченный конус

Радиус малого основания = 25

Радиус большого основания = 37

Объем усеченного конуса находится по формуле:

V=1/3∙π∙H∙(R1²+R1∙R2+R22),

π – число «пи»

R1 – большой радиус усеченного конуса;

R2 – малый радиус усеченного конуса.

Основные размеры ладони

Название части руки

Фигура

Ладонь

Размеры ( в мм )

объемная трапеция

Длина малого основания = 55

Длина большого основания = 65

Высота = 85

Толщина = 25

Объем трапеции находится по формуле:

V = (a+b)/2∙H∙S,

Н – высота трапеции;

a – длина большого основания;

b – длина малого основания;

S – толщина трапеции.

Медицинская томография

• Задачи восстановления картины внутренних органов по их проекциям, видным на снимках (медицинская томография) имеет геометрический характер и связана с интегральной геометрией. В медицине применяются геометрические модели различных частей скелета (например, движущейся челюсти при протезировании зубов, коленных и локтевых суставов и др.).

Развитие современных 3D технологий сделало возможным создание индивидуальных протезов костей, созданных по результатам 3D - сканирования пациента. Также большую роль в современной медицине играют компьютерные модели отдельных органов и их систем. Например, при разработке серьезных операций на сердце часто используется его геометрическая компьютерная модель.

Выводы

• Геометрия играет большую роль в жизни каждого человека . С ней мы встречаемся не только на уроках , она находиться вокруг нас.

• Геометрия несет красоту в нашу жизнь.

• Геометрия участвует во многих сферах человеческой жизни и вносит свой вклад в ряд наук.

Список использованной литературы

1. Геометрия, 10 – 11: учеб.для общеобразоват.учреждений / [Л.С. Атанасян, В.Ф.Бутузов, С.Б.Кадомцев и др.] – 15 –е изд., доп. – М.: Просвещение, 2006. – 256 с.

2. Биомеханика двигательного аппарата человека. Зациорский В.М., Аруин А.С., Селуянов В.Н. - М.: Физкультура и спорт, 1981. - 143с.